ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實品質(zhì)、水楊酸和抗氧化活性的影響*

高慧，張宏軍，程妮，曹煒

1(西北大學化工學院食品科學與工程系，陜西西安，710069)2(陜西省種子管理站，陜西西安，710021)

油桃果實酸甜可口、風味濃郁、營養(yǎng)豐富，是深受人們喜愛的夏令水果之一。常溫環(huán)境，油桃不耐貯藏，短期內(nèi)即失水軟化。生產(chǎn)實踐中，人們常采用低溫冷藏的方法延緩其后熟衰老。然而，低溫下油桃又因冷敏性較強而容易遭受冷害，進而表現(xiàn)出果肉褐變、絮敗或喪失風味等冷害癥狀［1］。值得注意的是，這些冷害癥狀通常不出現(xiàn)在低溫冷藏過程，反而多見于冷藏后回溫的貨架期階段，因而不易及時發(fā)現(xiàn)，直至果實被消費者購買時，食用價值已下降甚至完全喪失［2］。故有必要對冷藏后貨架期油桃果實的生理生化指標進行深入研究。

乙酰水楊酸(acetylsalicylic acid，ASA)是水楊酸(salicylic acid，SA)的一種衍生物，在水溶液中可自發(fā)水解轉(zhuǎn)化為SA［3］，進而發(fā)揮SA的植物生長和逆境防御作用。近年來，外源SA及其衍生物(如ASA、水楊酸甲酯)處理被廣泛用于果蔬采后的貯藏保鮮及提高耐冷性［3-9］。在桃果實上，已有的研究表明，SA處理提高桃果實的耐冷性與其激活抗氧化酶活性，誘導抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)及熱激蛋白有關［10-12］。但到目前為止，尚未見到ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實品質(zhì)、水楊酸和抗氧化活性的影響的相關報道。本研究以“華光”油桃為試材，將果實以1 mmol/L ASA浸泡處理后，置于5℃低溫下貯藏3周后轉(zhuǎn)入室溫(21℃)模擬貨架期貯藏，研究此過程油桃果實呼吸強度、硬度、可溶性固形物含量(TSS)和可滴定酸含量(TA)、游離態(tài)SA含量、過氧化氫(H2O2)含量及果實的總抗氧化能力(FRAP)和對1，1苯基-2-苦肼基自由基(DPPH)清除能力的變化。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

“華光”油桃(Prunus persica Batsch cv Huaguang)于2012年6月20日采摘自陜西省西安市近郊一油桃園，果實采收后隨即運回西北大學食品貯藏加工實驗室。挑選果形端正、大小、著色和成熟度均勻、無機械損傷的果實備用。

1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2，4，6-三(2-吡啶基)三嗪(TPTZ)和SA購自Sigma公司;NaClO、BaCl2、NaCl、草酸、甲醇、無水 Na2CO3、三氯乙酸(TCA)、乙醚、醋酸鈉、醋酸、HCl、FeCl3、H2O2、Ti2(SO4)3、氨水、H2SO4均為國產(chǎn)分析純試劑。

GY-3型果實硬度計，樂清市艾德堡儀器有限公司;WYT-4手持折光儀，上海精密＆科學儀器有限公司;UV751-GWD紫外/可見分光光度計，上海分析儀器總廠;TGL-16M臺式高速冷凍離心機，湘儀離心機儀器有限公司;電子分析天平，北京賽多利斯天平有限公司;DW-40L92超低溫冰箱，海爾公司;安捷倫1100型液相色譜儀，美國安捷倫公司。

1.2 材料處理

將挑選出的油桃果實隨機分為2組，每組150個果實:其中1組以1 mmol/L ASA浸泡10 min;另一組以蒸餾水浸泡10 min作為對照。浸泡處理后，撈出果實，自然晾干果面水分。隨后將油桃果實置于貯藏溫度5℃，相對濕度90%左右的機械冷庫中低溫貯藏3周，再轉(zhuǎn)入室溫(21℃)模擬貨架期貯藏。貨架期貯藏期間，定期取樣測定各項理化指標，且每組處理重復3次。

1.3 指標測定

冷害指數(shù)統(tǒng)計采用調(diào)查法［13］;呼吸強度測定采用靜止法［14］，結(jié)果表示為 mmolCO2(kg·h);硬度測定采用硬度計法，結(jié)果表示為kg/cm2;TSS測定采用手持折光儀法，結(jié)果表示為%;TA含量測定采用滴定法，以檸檬酸計，結(jié)果表示為%;游離態(tài)SA含量測定參考 Zhang等［15］方法并稍作改進，結(jié)果表示為μg/gFW;H2O2含量測定參考蔡琰［12］等方法，結(jié)果表示為 mmol/gFW;FRAP參考 Zhang等［16］方法測定，結(jié)果表示為mmolTrolox/gFW;DPPH清除能力測定參考Singh等［17］方法，結(jié)果表示為%。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Origin8.0軟件進行方差分析和檢驗，并利用鄧肯式多重式比較，進行差異顯著性分析，以P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實品質(zhì)的影響

2.1.1 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實冷害指數(shù)的影響

如圖1所示，冷藏后轉(zhuǎn)入常溫貨架期當天，對照和ASA處理油桃果實均有冷害癥狀呈現(xiàn)，但對照果實的冷害指數(shù)(0.13)顯著高于處理果實(0.06)。之后，隨貯藏時間延長，對照果實的冷害指數(shù)急劇升高，到貨架期貯藏末期，其冷害指數(shù)為0.53，較貨架期貯藏當天增加約75%。與對照相比，ASA處理油桃果實的冷害指數(shù)在貨架期貯藏過程的增加幅度僅為對照果實的28%。上述結(jié)果表明，ASA處理可顯著抑制油桃果實冷害的發(fā)生，進而有利于貨架期果實品質(zhì)的保持。這一結(jié)果同前人在枇杷［3］、石榴［8］等經(jīng)ASA處理后低溫貯藏的研究結(jié)果一致。

圖1 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實冷害指數(shù)的影響Fig.1 Effect of ASA treatment on chilling injury index of nectarines during shelf-life after cold storage

2.1.2 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實呼吸強度和硬度的影響

通常，果實遭受低溫冷害后其呼吸作用會急劇升高，這一特性在冷藏后回溫的貨架期階段同樣適用［18］(圖 2)。

圖2 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實呼吸強度和硬度的影響Fig.2 Effect of ASA treatment on respiration(A)and firmness(B)of nectarines during shelf-life after cold storage

如圖2-A所示，油桃果實冷藏后轉(zhuǎn)入貨架期貯藏當天，對照果實的呼吸強度為處理果實的1.1倍。之后，對照果實的呼吸強度隨貯藏時間延長，表現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢。ASA處理果實的呼吸強度變化趨勢與對照相似，但ASA處理油桃果實的呼吸強度顯著低于對照果實，且呼吸高峰出現(xiàn)時間較對照果實延遲1 d。這說明，ASA處理對貨架期油桃果實的呼吸作用有顯著的抑制作用。Wang等［10］的研究也認為，SA處理可顯著降低冷藏桃果實的呼吸強度，本研究的結(jié)果與Wang的研究一致。這可能是外源ASA處理提高油桃果實抗冷性的作用機制之一。果實呼吸作用的迅速升高，往往伴隨著果實硬度下降。貨架期貯藏當天，對照果實的硬度較ASA處理果實低20%。之后，對照和ASA處理油桃果實的硬度均隨貯藏時間延長不斷下降，但ASA處理油桃果實的果肉硬度顯著高于對照果實(圖2-B)。一般認為，果實硬度高低與其貯藏過程中原果膠降解為水溶性果膠的速率有關。常溫貯藏時，SA處理可有效抑制果膠降解相關酶活性，進而保持了桃果實的果肉硬度［19］。因此，我們推測ASA處理提高貨架期油桃果實的硬度除與其抑制了果實的呼吸作用有關外，可能還與其調(diào)控了油桃果實細胞壁降解代謝有關。

2.1.3 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實TSS含量和TA含量的影響

果實采后貯藏過程，部分可溶性糖和有機酸作為呼吸基質(zhì)被消耗。如圖3-A所示，油桃果實冷藏后轉(zhuǎn)入貨架期貯藏當天，對照和ASA處理油桃果實的TSS含量無顯著差異，且整個貨架期均無明顯變化。不同于TSS含量，如圖3-B，對照油桃果實的TA含量在貨架期貯藏的1～4 d逐漸降低，之后略有回升，且始終低于ASA處理油桃果實的TA含量。糖酸比(TSS/TA)是判斷果實成熟度的有效指標。本研究中，ASA處理顯著提高油桃果實的TSS/TA，表明ASA處理延遲了油桃果實的成熟衰老進程，且此過程有利于ASA抑制油桃果實冷害的發(fā)生。

圖3 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實TSS和TA含量的影響Fig.3 Effect of ASA treatment on TSS(A)and TA(B)contents of nectarines during shelf-life after cold storage

2.2 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實水游離態(tài)SA含量的影響

水楊酸是一種簡單的酚酸，在植物組織中以游離態(tài)或結(jié)合態(tài)形式廣泛存在。其中游離態(tài)水楊酸是其作為內(nèi)源信號分子的主要活性形式，可從胞內(nèi)和胞外影響活性氧自由基的形成，從而提高植物抗性［20］。圖4為貨架期油桃果實游離態(tài)SA含量的變化。油桃果實冷藏后轉(zhuǎn)入貨架期貯藏當天，對照果實的游離SA含量較ASA處理低約31%。之后，隨貯藏時間延長逐漸降低;與對照相比，ASA處理有效延緩了油桃果實游離態(tài)SA含量的降低。結(jié)合圖1結(jié)果分析，可知游離SA含量與貨架期油桃果實冷害指數(shù)間呈極顯著的負相關。這表明，貨架期油桃果實冷害癥狀的發(fā)展與游離態(tài)SA含量的高低有關。有研究認為，果實貯藏過程SA含量的降低是果實成熟軟化啟動的必要條件［15］。本研究中，貨架期貯藏過程，油桃果實游離態(tài)SA含量與果肉硬度間呈極顯著的正相關關系，這進一步表明ASA處理延遲了油桃果實的成熟衰老進程。

2.4 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實H2O2含量的影響

圖4 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實游離態(tài)SA含量的影響Fig.4 Effect of ASA treatment on free SA contents of nectarines during shelf-life after cold storage

冷害發(fā)生后，果實組織內(nèi)部會累積大量的活性氧自由基。前人的研究結(jié)果已證明，外源SA處理可有效降低冷藏桃果實的H2O2含量［12］。由圖5可知，冷藏后轉(zhuǎn)入常溫貨架期當天，對照果實的H2O2含量較ASA處理果實高2.2倍。之后，對照果實的H2O2含量繼續(xù)升高，在貨架期的第2天達到最大值后逐漸下降。ASA處理油桃果實的H2O2含量變化趨勢與對照相似，但ASA處理油桃果實的H2O2含量顯著低于對照果實，且其H2O2含量最大值較對照果實延遲1 d出現(xiàn)。上述研究結(jié)果說明，ASA處理對貨架期油桃果實H2O2的累積有顯著的抑制作用。這可能是ASA處理誘導了貨架期油桃果實的抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)，通過此循環(huán)催化H2O2與抗壞血酸或谷胱甘肽發(fā)生氧化反應而起到清除H2O2的作用［21］。此外，一定條件下，SA可清除植物體的內(nèi)源H2O2［22］。因此，推測ASA處理保持油桃果實較高的游離SA含量在清除H2O2、保持果實品質(zhì)過程中起了積極作用。

圖5 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實H2O2含量的影響Fig.5 Effect of ASA treatment on H2O2content of nectarines during shelf-life after cold storage

2.5 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實FRAP和DPPH清除能力的影響

果實抗氧化活性的高低能在一定程度上體現(xiàn)果實品質(zhì)的優(yōu)劣。如圖6-A所示，對照果實的FRAP在貨架期貯藏的第2～3 d顯著增加，之后保持恒定直至貨架期結(jié)束。ASA處理果實的FRAP則在貨架期貯藏的前3 d未發(fā)生明顯變化，之后顯著增加，在貨架末期達到最大，且顯著高于對照果實。ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實DPPH清除能力的影響見圖6B。冷藏后轉(zhuǎn)入常溫貨架期當天，對照果實的DPPH清除能力較ASA處理果實低約34%。之后，對照果實的DPPH清除能力呈先急劇升高后緩慢降低的變化趨勢。與對照相比，ASA處理果實的DPPH清除能力在貨架期的1～4 d逐漸升高，之后恒定，且整個貨架期(除第3天外)始終顯著高于照果實。上述研究結(jié)果表明，ASA處理保持了油桃果實較高的抗氧化活性。據(jù)文獻報道，酚類物質(zhì)是桃果實主要的抗氧化成分之一［23］，加之本研究中油桃果實的抗氧化活性與果實硬度間呈較高的負相關。據(jù)此推測，果實后熟過程胞壁物質(zhì)降解釋放與其結(jié)合的酚類物質(zhì)是貨架期油桃果實抗氧化活性升高的主要原因。

圖6 ASA處理對冷藏后貨架期油桃果實FRAP和DPPH清除能力的影響Fig.6 Effect of ASA treatment on FRAP(A)and DPPH scavenging ability(B)of nectarines during shelf-life after cold storage

3 結(jié)論

本研究表明，ASA處理顯著提高了油桃果實冷藏后貨架期的貯藏品質(zhì)，延緩了油桃果實冷藏后貨架期游離態(tài)SA含量的損失，抑制了貨架期果實內(nèi)部H2O2的累積，保持了果實較強的抗氧化活性。ASA處理提高油桃果實貯藏品質(zhì)可能與其參與了油桃果實游離態(tài)SA含量、H2O2水平調(diào)節(jié)和抗氧化活性的變化有關。

［1］ Crisosto C H，Mitchell F G，Ju Z.Susceptibility to chilling injury of peach，nectarine，and plum cultivars grownin California［J］.HortScience，1999，34:1 116-1 118.

［2］ Bruhn C M，F(xiàn)eldman N，Garlitz C，et al.Consumer perceptions of quality:apricots，cantaloupes，peaches，pears，strawberries，and tomatoes［J］.Journal of Food Quality，1991，14:187-195.

［3］ CAI C，LI X，CHEN K.Acetylsalicylic acid alleviates chilling injury of postharvest loquat(Eriobotrya japonica Lindl.)fruit［J］.European Journal of Food Research and Technology，2006，223:533-539.

［4］ 韓濤，李麗萍，馮雙慶.外源水楊酸處理對采后番茄和黃瓜果實抗冷性的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)科學，2002，35(4):571-575.

［5］ 張玉，陳昆松，張上隆.乙酰水楊酸處理對獼猴桃果實成熟衰老的影響及其作用機理［J］.植物生理與分子生物學學報，2002，28(6):425-432.

［6］ 郭科燕，左寶莉，賈盼盼，等.水楊酸處理對杏果實貯藏品質(zhì)的影響［J］.食品工業(yè)科技，2012，33(15):335-337.

［7］ 姜愛麗，胡文忠，田密霞，等.水楊酸處理對采后番茄果實后熟衰老的影響［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2009，35(5):205-209.

［8］ Sayyari M，Castillo S，Valero D，et al.Acetyl salicylic acid alleviates chilling injury and maintains nutritive and bioactive compounds and antioxidant activity during postharvest storage of pomegranates［J］.Postharvest Biology and Technology，2011，60:136-142.

［9］ 張新華，申琳，李富軍，等.水楊酸甲酯對櫻桃番茄采后生理的影響［J］.食品科學，2011，32(20):286-289.

［10］ WANG L J，CHEN S J，KONG W F，et al.Salicylic acid pretreatment alleviates chilling injury and affects the antioxidant system and heat shock proteins of peaches during cold storage ［J］.Postharvest Biology and Technology，2006，41:244-251.

［11］ YANG Z F，CAO S F，ZHENG Y H，et al.Combined salicyclic acid and ultrasound treatment for reducing the chilling injury on peach fruit［J］.Journal of Agriculture and Food Chemistry，2012，60:1209-1212.

［12］ 蔡琰.低溫預貯和水楊酸處理對桃果實冷害的影響及機理研究［D］.南京:南京農(nóng)業(yè)大學，2010，56-58.

［13］ 高慧，饒景萍，王畢妮，程妮，曹煒.冷害與油桃果實采后生理及貯藏品質(zhì)的關系［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2010，36(9):181-185.

［14］ LI W X，ZHANG M，YU H Q.Study on hypobaric storage of green asparagus［J］.Journal of Food Engineering，2006，73(3):225-230.

［15］ ZHANG Y，CHEN K，ZHANG S，et al.The role of salicylic acid in postharvest ripening of kiwifruit［J］.Postharvest Biology and Technology，2003，28:67-74.

［16］ ZHANG H，JIANG L，YE S，et al.Systematic evaluation of antioxidant capacities of the ethanolic extract of different tissues of jujube(Ziziphus jujuba Mill.)from China［J］.Food Chemistry and Toxicology，2010，48:1 461-1 465.

［17］ Singh N，Rajini P S.Free radical scavenging activity of an aqueous extract of potato peel［J］.Food Chemistry，2004，85:611-616.

［18］ WANG C Y.Combined treatment of heat shock and lowtemperature conditioning reduces chilling injury in zucchini squash ［J］.Postharvest Biology and Technology，1994，4:65-73.

［10］ Tareen M J，Abbasi N A，Hafiz I A.Postharvest appalication of salicylic acid enhanced antioxidant enzyme activity and maintained quality of peach cv.‘Flordaking’fruit during storage［J］.Scientia Horticulturae，2012，142:221-228.

［20］ 孟雪嬌，邸昆，丁國華.水楊酸在植物體內(nèi)的生理作用研究進展［J］.中國農(nóng)學通報，2010，26(15):207-214.

［21］ Bolwell G P，Wojtaszek P.Mechanisms for the generation of reactive oxygen species in plant defense:A broad perspective［J］.Physiological and Molecular Plant Pathology，1997，51:347-366.

［22］ Durner J，Klessig DF.Salicylic acid is a modulator of tobacco and mammalian catalases［J］.Journal of Biology Chemistry，1996，271:28 492-28 501.

［23］ Tsantili E，Shin Y，Nock J F，et al.Antioxidant concentrations during chilling injury development in peaches［J］.Postharvest Biology and Technology，2010，27-34.